计算三点所形成的夹角的三种方法 |
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写图形学算法时经常要用到,整理一下: 第一种方法 ,使用向量计算三个点ABC AB=(b.x-a.x, b.y-a.y) AC=(c.x-a.x, c.y-a.y) cosA = (AB*AC)/(|AB|*|AC|) 这种方法好像很复杂,首先AB*AC, |AB|,|AC|需要求两点间的距离
向量夹角余弦公式法具体举例: 比如已知三点M(1,1),A(2,2),B(2,1)求角度∠AMB 1.先求向量MA,MB 向量公式 MA=(A.x-M.x)i+(B.x-M.x)j 所以: MA=(2-1,2-1)=(1,1) MB=(2-1,1-1)=(1,0) 则两向量的数量积为: MA*MB=1×1+1×0=1 2.求向量的模 向量的模=sqrt(x*x+y*y) |MA|=√(1×1)+(1×1)=√2 |MB|=√(1*1)+(0*0)=√1 将以上结果带入向量夹角余弦公式得: cos∠AMB=MA*MB/|MA|*|MB|=√2/2 则∠AMB=45度
C++代码实现之:
求解图:
旋转的方向角如何判断呢,使用叉乘计算公式。ma-> X mab-> = (ma.x*mb.y - mb.x*ma.y)(k->) 系数为正即为逆时针,负为顺时针,0共线。
第二种方法 ,用余弦定理: cosA = (b*b + c*c - a*a )/ 2*b*c 其中a,b,c为三点连线所成三角形三边边长,用上面第一种方法使用的求模公式可以求出模,或者用两点间距离公式求出: d=√(p1.x-p2.x)^2+(p1.y-p2.y)^2。
第三种方法 ,其实就是分别求出直线AM,BM的斜率,得到对应的角度,两线角度之差即为夹角,考虑到夹角的方向,顺时钟夹角定为正。 计算方法代码(未验证):
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